大功率白光LED 高效均流并聯(lián)供電系統（二）

3 實(shí)驗結果與數據分析

3. 1 大功率白光LED 與高效均流并聯(lián)供電系統的集成

為測試所制作的雙DC /DC 并聯(lián)供電系統的性能，采用3 W 大功率白光LED( 額定電流750 mA、額定電壓4. 0 V) 做了驅動(dòng)實(shí)驗與性能測試，LED 的照片如圖4 所示。將大功率白光并聯(lián)供電系統、大功率白光LED、數據編碼模塊、Bias-Tee 耦合模塊以及按鍵/指示燈等進(jìn)行了系統集成，研制了兼具照明與通信雙重功能的通信裝置( 見(jiàn)圖4b) .利用該裝置，對給出的并聯(lián)供電系統進(jìn)行了實(shí)驗。

3. 2 照明狀態(tài)時(shí)的均流特性實(shí)驗

通過(guò)按鍵分別設定驅動(dòng)器輸出電壓為0. 5 V、1. 0 V 和3. 0 V,接上白光LED,分別讀取兩個(gè)DC /DC支路的工作電流I1和I2、LED 兩端的工作電壓U0以及流經(jīng)LED 的工作電流I0,其測試結果如表1 所示。

定義輸出電壓誤差

其中U0,exp為實(shí)驗測得的輸出電壓，U0,the為理論設定的輸出電壓。定義兩支路電流偏差

由表1 可見(jiàn)，測得的實(shí)際電壓與設定值相比，3 次測量的誤差小于2%,兩支路電流的偏差小于1%,實(shí)現了很好的穩壓與均流效果。

3. 3 照明狀態(tài)時(shí)的電源效率實(shí)驗

定義供電電源的效率為

其中Ii和Ui分別該系統的輸入電壓和輸入電流。在表1 所示的3 種驅動(dòng)情況下，分別測量了電路輸入電壓，輸入電流，輸出電壓和輸出電流，進(jìn)而計算出供電效率，其結果如表2 所示。當電源輸出電壓較小時(shí)，電源的效率較小，當輸出電壓增大時(shí)，電源效率增大，可達80%以上。

3. 4 可見(jiàn)光通信狀態(tài)時(shí)輸出電壓的線(xiàn)性區測試

當白光LED 處于通信模式時(shí)，為保證通信質(zhì)量，需要提供穩定、線(xiàn)性的驅動(dòng)電壓。為驗證該供電系統的線(xiàn)性特性，將其用來(lái)驅動(dòng)白光LED,同時(shí)使用可見(jiàn)光PIN 探測器測試了探測器的響應。實(shí)驗測得的PIN 探測器輸出電壓隨白光LED 驅動(dòng)電壓的關(guān)系如圖5 所示?？梢钥闯?，當驅動(dòng)電壓小于1. 6 V 時(shí)，白光LED 進(jìn)入非線(xiàn)性工作區。因此，當將該供電電源驅動(dòng)白光LED 進(jìn)行可見(jiàn)光通信時(shí)，應使其輸出電壓( 亦即Bias-Tee 的直流輸入電壓) 調整至線(xiàn)性區中間點(diǎn)( 亦稱(chēng)為線(xiàn)性工作點(diǎn)) ,約為2.7 V.